Geologia, petrografia e geoquímica da associação
tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) do extremo leste do
Subdomínio de Transição, Província Carajás, Pará
Geology, petrography and geochemistry of the association
trondhjemite-tonalite-granodiorite (TTG) of the eastern end of the
Transition Subdomain, Carajás Province, Pará
Patrick Araujo dos SantosI, Mayara Fraeda Barbosa TeixeiraI, Roberto Dall’AgnolI, Fabriciana Vieira GuimarãesI
IUniversidade Federal do Pará. Belém, Pará, Brasil
Resumo: O extremo leste do Subdomínio de Transição da Província Carajás é dominado por associação formada essencialmente por tonalitos e trondjhemitos com granodioritos subordinados (TTG), todos apresentando biotita e epidoto magmático como principais minerais máficos. Os tonalitos e trondhjemitos apresentam similaridades geoquímicas com suítes TTG arqueanas, enquanto os granodioritos seguem um trend cálcio-alcalino e apresentam enriquecimento em K2O, Rb e Ba, quando comparados com os trondhjemitos dominantes. Os dados geoquímicos não indicam uma vinculação entre esses dois grupos de rochas, não havendo evidências de que os granodioritos derivem dos trondhjemitos por processos de cristalização fracionada ou fusão parcial de rochas TTG. Os tonalitos e trondhjemitos exibem afinidades com TTG de alta razão La/Yb e Sr/Y da Província Carajás, sugerindo que foram derivados de fontes à base de granada anfibolitos em altas pressões (cerca de 1,5 GPa) e tiveram sua evolução magmática controlada pelo fracionamento de granada e, possivelmente, anfibólio. A ampla distribuição da associação TTG na área estudada implica a existência expressiva de rochas tipo TTG no Subdomínio de Transição, o que pode fortalecer a hipótese de que o Subdomínio de Transição represente uma extensão do Domínio Rio Maria, mas afetado por eventos de retrabalhamento crustal neoarqueanos. Palavras-chave: Trondhjemito. Granodiorito. TTG. Arqueano. Subdomínio de Transição.
Abstract: A tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) suite is the main unit of the easternmost area of the Transition Subdomain of the Carajás Province. Trondhjemites and tonalites are dominants, with subordinate granodiorites, all containing biotite and magmatic epidote as main mafic minerals. The trondhjemites and tonalites show petrographic and geochemical characteristics similar to that of Archean TTG suites, while the granodiorites displays a calc-alkaline trend and are enriched in K2O, Rb and Ba, when compared to the dominant trondhjemites. The geochemical data apparently rule out a link between trondhjemites and granodiorites by fractional crystallisation or partial melting of the TTG. The tonalites and trondhjemites have affinities with TTG with high La/Yb and Sr/Y ratios of the Carajás province. This suggests a garnet amphibolite source, formation of the magma at high pressure (ca. 1.5 GPa) and magmatic evolution controlled by the fractionation of garnet and possibly amphibole. Plagioclase was probably absent in the source and was not a relevant fractionating phase. The wide occurrence of TTG in the mapped area indicates that these rocks are abundant in the Transition Subdomain, reinforcing the hypothesis that this region may represent an extension of the Rio Maria domain reworked during the Neoarchean.
Keywords: Trondhjemite. Granodiorite. TTG. Archean. Transition Subdomain.
SANTOS, P. A., M. F. B. TEIXEIRA, R. DALL’AGNOL & F. V. GUIMARÃES, 2013. Geologia, petrografia e geoquímica da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) do extremo leste do Subdomínio de Transição, Província Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 8(3): 257-290.
Autor para correspondência: Patrick Araujo dos Santos. Universidade Federal do Pará. Instituto de Geociências. Rua Augusto Corrêa, 1 – Guamá. Belém, PA, Brasil. Caixa Postal 8608. CEP 66075-900 (patrick.santos86@gmail.com).
Recebido em 24/05/2013 Aprovado em 26/11/2013
INTRODUÇÃO
O Subdomínio de Transição (Feio et al., 2013), porção sul do Domínio Carajás (Vasquez et al., 2008a), corresponde a uma faixa que se estende na direção E-W compreendida entre as cidades de Sapucaia e Canaã dos Carajás, dominada por granitoides arqueanos indiferenciados (Complexo Xingu; Silva et al., 1974; Vasquez et al., 2008a) e associações máficas a félsicas de rochas com hiperstênio interpretadas ora como granulitos, ora como charnockitos (Complexo Pium; Pidgeon et al., 2000; Ricci & Carvalho, 2006; Vasquez et al., 2008a; Galarza
et al., 2012) e corpos graníticos da Suíte Plaquê. Com
o avanço do conhecimento, o quadro estratigráfico desse subdomínio vem sendo progressivamente melhor definido (D. C. Oliveira et al., 2010; Feio et al., 2013; E. O. Gabriel & D. C. Oliveira, comunicação pessoal, 2013; A. C. Silva, R. Dall’Agnol, F. V. Guimarães & D. C. Oliveira, comunicação pessoal, 2013) e novas unidades granitoides arqueanas estão sendo gradualmente individualizadas, tendendo a substituir o Complexo Xingu nessa região. Os dados atualmente disponíveis na literatura relatam uma ocorrência variada de granitoides arqueanos nesse subdomínio, cujas idades, origem e evolução devem ser esclarecidas de modo a permitir sua comparação com os granitoides já caracterizados em outras porções da Província Carajás. Por outro lado, o significado tectônico do Subdomínio de Transição (SDT) permanece controverso, pois pode corresponder a uma extensão do Domínio Rio Maria retrabalhada intensamente durante os eventos neoarqueanos que afetaram a Bacia Carajás, ao norte (Dall’Agnol et al., 2006), ou representar um bloco tectônico distinto daquele do Domínio Rio Maria, como sugerem os dados recentemente obtidos na área de Canaã dos Carajás, no extremo norte do SDT (Feio
et al., 2013). Desse modo, uma melhor compreensão
da evolução do SDT é fundamental para o entendimento da compartimentação e evolução da Província Carajás.
Estudos efetuados nas proximidades de Sapucaia, no extremo leste do SDT, revelaram uma predominância
de associações tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) com características compatíveis com as típicas suítes TTG arqueanas (Moyen & Martin, 2012). Até o desenvolvimento do presente trabalho, essa associação TTG não havia sido devidamente caracterizada e era inteiramente desprovida de estudos de detalhe, apesar de sua grande relevância para a compreensão da evolução geológica do Subdomínio de Transição. As informações de campo, juntamente com estudos petrográficos e geoquímicos, proporcionaram avanços expressivos no conhecimento dessas rochas. Tais dados são apresentados e discutidos neste artigo e permitiram, ainda, compará-las com associações granitoides similares já estudadas na Província Carajás, bem como com as novas unidades granitoides arqueanas que estão sendo gradualmente individualizadas no SDT. Este trabalho representa uma contribuição para os avanços na compreensão das associações TTG e da evolução magmática e tectônica do Subdomínio de Transição e de suas relações com os demais domínios da Província Carajás.
CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL
A Província Carajás (Figura 1A) integra a porção sul-oriental da Província Amazônia Central (Tassinari & Macambira, 2004), no sudeste do Cráton Amazônico. Compreende basicamente dois domínios distintos, assumidos no recente mapa geológico do estado do Pará (Vasquez et al., 2008a). Ao sul há o Domínio Rio Maria, de idade mesoarqueana, constituído por greenstone belts (Supergrupo Andorinhas), suítes TTG, formadas entre 2,98 e 2,86 Ga (Tonalito Arco Verde, Trondhjemito Mogno, Complexo Tonalítico Caracol, Tonalito Mariazinha e Trondhjemito Água Fria), granitoides com alto Mg, dominantemente granodioríticos, com idade de 2,87 Ga (Granodiorito Rio Maria e demais rochas de afinidade sanukitoide englobadas na Suíte Rio Maria), leucogranodioritos e leucomonzogranitos cálcio-alcalinos, também formados em 2,87 Ga (Suíte Guarantã e granitos correlatos), e pelos leucogranitos
potássicos, de 2,86 Ga, representados pelos granitos Xingara, Mata Surrão e similares (Pimentel & Machado, 1994; Macambira & Lafon, 1995; Leite & Dall’Agnol, 1997; Dall’Agnol et al., 2006; Oliveira et al., 2009; Almeida et al., 2010, 2011; Guimarães et al., 2010; M. A. Oliveira et al., 2010). Ao norte há o Domínio Carajás, subdividido em dois subdomínios distintos (Dall’Agnol et al., 2006): (1) a Bacia Carajás, tendo por provável embasamento gnaisses quartzo-feldspáticos do Complexo Xingu e sendo formada essencialmente por sequências metavulcano-sedimentares do Supergrupo Itacaiúnas (2,76 Ga; Machado et al., 1991), seccionadas por granitoides subalcalinos de 2,76 a 2,56 Ga (Complexo Granítico Estrela, granitos Serra do Rabo, Igarapé Gelado e Old Salobo; Machado et al., 1991; Huhn et al., 1999; Sardinha et al., 2006; Barros et
al., 2009); (2) o Subdomínio de Transição (Figura 1B),
composto pelo Ortogranulito Chicrim-Cateté (Vasquez
et al., 2008b), Tonalito Bacaba (~3,0 Ga, Moreto et al., 2011), granitoides e gnaisses indiferenciados do
Complexo Xingu (2,97 a 2,86 Ga; Machado et al., 1991; Avelar et al., 1999), Diopsídio-Norito Pium, com idade e origem, se magmática ou metamórfica, ainda controversas (Hirata et al., 1982; 3,0-2,85 Ga; Pidgeon
et al., 2000; Santos et al., 2008; ca. 2,75-2,73 Ga,
Galarza et al., 2012), Suíte Intrusiva Cateté (Macambira & Vale, 1997), com idades de 2,76 Ga (Lafon et al., 2000), Suíte Pedra Branca (~2,75 Ga; Sardinha et al., 2004; Gomes & Dall’Agnol, 2007; Feio et al., 2013) e os plútons das suítes Plaquê e Planalto, com idades entre 2,74 e 2,72 Ga (Avelar et al., 1999; Huhn et al., 1999; Sardinha et al., 2004; Vasquez et al., 2008a; Feio
et al., 2012, 2013).
Em estudos mais detalhados na porção norte do SDT, Feio et al. (2013) individualizaram rochas granitoides mesoarqueanas, representadas pelo Granito Canaã dos Carajás (2,96 Ga), Trondjhemito Rio Verde (2,87-2,85 Ga), Complexo Tonalítico Campina Verde (2,87 a 2,85 Ga), e granitos Bom Jesus (3,0 a 2,83
Ga), Cruzadão (2,85 Ga) e Serra Dourada (2,83 Ga). Do mesmo modo, Silva et al. (comunicação pessoal, 2013) discriminaram na porção centro-sul do SDT, imediatamente a oeste da área estudada, rochas tonalíticas com idade de 2,94 Ga (Guimarães, comunicação pessoal, 2013), denominadas de Tonalito São Carlos, além de uma associação TTG com idade de ~2,87 Ga, que recebeu a designação de Trondhjemito Colorado (Silva et al., 2010), e diversos tonalitos e granodioritos agrupados na associação granitoide Vila Jussara, com idades entre 2,75 e 2,72 Ga (Guimarães, comunicação pessoal, 2013; D. C. Oliveira et al., 2010).
Um pouco mais a oeste, ainda em área do SDT, Gabriel & Oliveira (comunicação pessoal, 2013) identificaram granodioritos de alto Mg, denominados de Água Limpa e Água Azul, ambos intensamente deformados e com idade de ~2,87 Ga.
ASSOCIAÇÕES TTG DA PROVÍNCIA CARAJÁS
Os granitoides das associações TTG (Moyen & Martin, 2012) possuem ampla distribuição na Província Carajás. No Domínio Carajás, especificamente no SDT, o Trondhjemito Rio Verde (Feio et al., 2013) e o Tonalito Colorado (Silva et al., comunicação pessoal, 2013) foram reconhecidos como unidades similares às típicas associações TTG. O Trondhjemito Rio Verde (~2,87 a 2,85 Ga; Feio et al., 2013) foi identificado apenas na área de Canaã dos Carajás, na porção norte do Subdomínio de Transição. São trondhjemitos com textura granular hipidiomórfica, variando para rochas bandadas, com alternância de níveis trondhjemíticos e tonalíticos. Em termos geoquímicos, exibem altas razões La/Yb e ausência de anomalias de Eu. O Trondhjemito Colorado (~2,87 Ma; Silva et al., 2010) ocorre nas proximidades de Vila Jussara, centro-sul do Subdomínio de Transição. Mostra composições dominantemente trondhjemíticas, com granodioritos subordinados. São rochas bandadas, intensamente deformadas, comumente englobando enclaves máficos. Suas características geoquímicas são
compatíveis com aquelas dos TTG arqueanos (Silva et
al., comunicação pessoal, 2013).
Na porção sul da Província, no Domínio Rio Maria (DRM), as associações TTG possuem ampla distribuição e são representadas por Tonalito Arco Verde, Trondhjemito Mogno, Complexo Tonalítico Caracol, Tonalito Mariazinha e Trondhjemito Água Fria (Althoff et al., 2000; Leite et al., 2004; Dall’Agnol et
al., 2006; Guimarães et al., 2010). As rochas dessas
unidades podem apresentar bandamento composicional e estão deformadas, mas ainda exibem texturas ígneas bem preservadas. Geralmente englobam enclaves máficos ou quartzo-dioríticos e mostram estruturação segundo o trend regional NW-SE, com exceção do Tonalito Mariazinha, orientado dominantemente em direções NE-SW a N-S, discordantes do trend regional.
Todas essas unidades são formadas por biotita-tonalitos e trondhjemitos, com raros granodioritos associados. Apenas no Trondhjemito Água Fria tem-se maior proporção de granodioritos. Em estudos recentes, Almeida et al. (2011) refinaram a caracterização dessas rochas, distinguindo pelo menos três eventos magmáticos de composição TTG no DRM. O primeiro evento é representado pelo Trondhjemito Mogno, juntamente com as rochas mais antigas do Tonalito Arco Verde, com idades de 2,96 ± 0,2 Ga. O Complexo Tonalítico Caracol, Tonalito Mariazinha e as rochas mais jovens do Tonalito Arco Verde constituem a segunda geração, com idades de 2,93 ± 0,2 Ga. O último período de magmatismo TTG registrado nesse domínio é datado em 2,86 ± 0,1 Ga e engloba as rochas do Trondhjemito Água Fria. Os mesmos autores agruparam as suítes TTG do Domínio Rio Maria em três grupos geoquímicos, os quais não apresentam relação direta com os três episódios de geração de magmas mencionados, pois as diferentes unidades TTG apresentam rochas em vários grupos: (1) grupo com altas razões La/Yb, Sr/Y e Nb/Ta, que concentra rochas do Trondhjemito Mogno e Tonalito Mariazinha; (2) grupo
com moderadas razões La/Yb, que reúne grande parte do Complexo Tonalítico Caracol e Trondhjemito Água Fria, mas também engloba rochas das demais unidades; e (3) grupo com baixas razões La/Yb, Sr/Y e Nb/Ta, onde dominam as rochas do Tonalito Arco Verde.
GEOLOGIA DO EXTREMO LESTE DO SUBDOMÍNIO DE TRANSIÇÃO
O mapeamento geológico na escala 1:50.000 no extremo leste do Subdomínio de Transição (Figura 1C), no entorno do município de Sapucaia, sudeste do Pará, demonstrou que a área estudada é dominada por rochas da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG). De modo subordinado, foram identificadas rochas meta-ultramáficas correlacionadas ao greenstone de Sapucaia e tonalitos portadores de anfibólios, distintos dos TTG dominantes e similares ao Tonalito São Carlos, descrito originalmente a oeste (Silva et al., comunicação pessoal, 2013). No centro-sul da área, destaca-se uma pequena serra de morfologia saliente no relevo local, alongada na direção E-W, dominada por leucogranodioritos porfiríticos (Teixeira et al., 2013). Próximo ao limite com o Cinturão Araguaia (extremo leste do SDT), aflora um pequeno corpo deformado, alongado segundo E-W (concordante com o padrão regional), de composição monzogranítica, correlacionado com base em suas características geoquímicas aos granitos da Suíte Planalto. Na porção norte da área há, ainda, um conjunto de tonalitos e granodioritos similares aos descritos na associação granitoide Vila Jussara (Guimarães, comunicação pessoal, 2013) e gabros correlacionados ao Complexo Pium (Teixeira, comunicação pessoal, 2013). Um corpo de granitos isotrópicos, similares aos granitos anorogênicos paleoproterozoicos, e diversos diques máficos desprovidos de deformação expressiva seccionam os litotipos arqueanos mapeados. O presente trabalho atém-se à associação TTG identificada e não efetuará abordagem mais profunda dos demais granitoides mapeados.
Figura 1. A) Mapa do estad
o do P
ará destacando os Domí
nios Rio Mari
a e Carajás, da P
rovíncia Carajás (V
asquez
et al
., 2008a); B) mapa geológico si
mpl ificado do Subdomí ni o de T ransição da P rovíncia Carajás (F eio et al ., 2013; Gabriel & Oliveira, comu nicação pessoal, 2013; Silva et al ., comunicação pessoal, 2013);
o retângulo indica área da F
igura
1C; C) mapa geológico do extremo leste do Subdomínio de T
ransição (T eixeira et al ., 2013; Santos et al ., este trabalho).
PRINCIPAIS ASPECTOS GEOLÓGICOS DA ASSOCIAÇÃO TTG
A associação TTG aflora na forma de blocos ou lajedos (Figura 2A), geralmente em áreas de relevo arrasado, com respostas radiométricas muito baixas (3,3-5,2 µR/h), ocupando áreas de anomalias negativas em mapas aerorradiométricos. Nessa associação dominam rochas tonalíticas/trondhjemíticas. Os granodioritos ocorrem em pequeno volume, entremeados aos tonalitos/ trondhjemitos e não formam corpos mapeáveis na área estudada. As suas relações de contato com os demais litotipos identificados não foram observadas no campo. São rochas de cor cinza e granulação média, mostrando bandamento composicional ou, mais raramente, textura granular. Frequentemente, englobam enclaves quartzo-dioríticos ou anfibolíticos, alongados segundo a foliação da rocha ou tentando amoldar-se à estruturação existente (Figura 2B). Por vezes, as extremidades dos enclaves são interpenetradas na rocha encaixante, em um aspecto de assimilação, sugerindo baixo contraste de viscosidade entre os enclaves e a encaixante. Em algumas ocorrências, foram observadas intercalações de rochas trondhjemíticas e graníticas, evidenciando injeções de líquidos graníticos ao longo dos planos de foliação, cuja origem necessita ser investigada em estudos de maior detalhe.
De modo geral, essas rochas se apresentam intensamente deformadas, estruturadas segundo a direção NW-SE a E-W (Figura 2G), com mergulhos fortemente inclinados a verticais. A foliação, marcada pelo bandamento composicional, é a principal feição estrutural. Por vezes, elas apresentam dobramentos (Figura 2C), com eixos na direção NW-SE, e comumente possuem associados veios leucograníticos, afetados pela mesma deformação (Figura 2D). Esta é responsável por dobramentos nos veios e nos bandamentos composicionais dos TTG e se desenvolveu em condições dúcteis. Localmente, apresentam foliação NE-SW afetada por cisalhamento E-W, que causa transposição (Figura 2E). A transposição inicia com um leve dobramento do
bandamento e veios associados; com o aumento da deformação, as dobras ficam mais apertadas, gerando uma foliação de plano axial, paralela à foliação regional; por fim, as charneiras das dobras são rompidas, dando lugar a um bandamento E-W.
Diferentes locais da área estudada se encontram afetados por zonas de cisalhamento, caracterizadas por apresentarem rochas com foliações miloníticas e lineação de estiramento mineral. A foliação possui direção preferencial N70E, com mergulhos de 65° para SE. A lineação é quase horizontal, com mergulhos em torno de 5° para S70W. A deformação milonítica é revelada principalmente pelas formas ovaladas dos porfiroclastos assimétricos rotacionados de feldspatos (Afloramento PFA-52; Figura 2F), contornados por ribbons de quartzo e níveis de biotita, bem como por foliações tipo S/C e por veios leucograníticos boudinados. A relação observada entre a foliação milonítica e lineação mineral, somada aos critérios cinemáticos oferecidos pelos cristais ocelares de feldspatos com sombra de pressão, indica um movimento oblíquo de baixo ângulo, com esforço dominante em direção NNE-SSW e deslocamento de massa para oeste.
Após a instalação de zonas de cisalhamento dúctil, essa região foi submetida a esforços rúpteis de direção preferencial NE-SW, registrados principalmente na ocorrência de um grande lineamento estrutural, marcado em campo por zonas silicificadas, que seccionam o leste do Subdomínio de Transição, além de diques máficos, e uma segunda geração de veios leucograníticos não deformados, que também cortam as rochas arqueanas na mesma direção. Essa fase estrutural provocou o fraturamento das rochas aflorantes e, eventualmente, falhamento de rejeito direcional decimétrico.
PETROGRAFIA
COMPOSIÇÕES MODAIS E CLASSIFICAÇÃO A associação TTG estudada é formada por rochas de cor cinza, com textura granular média e feições anisotrópicas.
Figura 2. Aspectos de campo da associação TTG da porção extremo leste do Subdomínio de Transição. A) Bandamento composicional; B) enclave quartzo-diorítico; C) bandamento dobrado; D) veios leucograníticos dobrados; E) cisalhamento E-W causando a transposição da foliação NE-SW preexistente; F) porfiroclastos ocelares de feldspato rotacionados; G) diagramas de polos de foliação juntamente com a orientação dos eixos de esforços para as rochas estudadas (Rede de Schmit-Lambert, hemisfério inferior).
A Tabela 1 apresenta as composições modais em percentagem em volume obtidas para essas rochas. Os diagramas Q-A-P e Q-A+P-M’ apontaram composições dominantemente trondhjemíticas a tonalíticas, com granodioritos subordinados (Figura 3).
A classificação petrográfica da maioria das rochas estudadas, feita com base na composição modal, mostrou equivalência com os dados geoquímicos, excetuando as
amostras PFR-1, PFR-10A, PFR-24, MYF-1 e MYF-48B, que foram classificadas como trondhjemitos nos estudos petrográficos e apresentam composições químicas que levam a classificá-las como granodioritos (ver adiante).
De modo geral, as amostras analisadas são formadas essencialmente por plagioclásio e quartzo, com proporções modais variáveis de 51% a 70,6% e 15,5% a 36,0% e médias de 66,0% e 25,2%, respectivamente (Tabela 1).
Unidade Associação tonalito -trondhjemito -granodiorito (TTG) Litologia Bt-tonalito Bt-trondhjemito Amostra Mineral PFR 12 PFR 25 PFR 35 PFR 36 PFR 46 PFA 27 PFA 50 PFA 54 MYF 25 MYF 66 MYF 81B PFR 1 PFR 2 PFR 05A PFR 9 PFR 10A PFR 24 PFR 31 PFR 39A PFR 47 PFR 48 PFA 5 PFA 13 PFA 14 PFA 15A PFA 26 PFA 29 Pl 53,2 59,4 59,6 65,6 51,0 65,1 61,2 58,9 64,2 53,8 57,7 69,8 62 59,4 56,6 69,6 66,4 60,8 60,5 51,4 62 70,6 58,4 70,2 64,6 66,4 65,2 Qz 26,3 28,4 25,8 21,0 30,0 20,4 15,5 24 24,6 27,0 25,4 22 20,6 30,2 36 18,7 26,2 27,6 27,3 35,0 24,8 20,9 26,7 19 23,3 26,4 21,4 Mc 1,4 1,2 1,1 1,1 0,1 0,8 0,0 0,1 0,3 5,2 0,0 4,5 6,2 4,5 2,8 4,8 0,8 6,2 5,0 5,6 2,7 -3,8 1,4 3,8 0,5 5,6 Bt 17,8 7,8 9,8 7,7 15,8 12 12,8 14,4 9,6 7,1 14,4 3,2 8,7 5,2 4 6,7 6,2 4,2 3,8 6,0 7,1 7,2 8,3 7,6 6,4 5,2 3,3 Amp -7,8 -Ms -0,4 2 1,4 -1,1 -2,8 Tr 0,1 1,2 -0,2 -Tr -Tr 0,6 0,8 -0,8 Tr Tr Tr 0,2 Ep 1 0,8 2,2 1,5 2,8 2,6 Tr 1,4 0,6 0,3 4,0 0,9 0,1 1 Tr 0,2 Tr Tr 0,1 2,6 0,5 1,4 1,1 0,2 0,6 0,6 Tr 3,2 Ttn 0,2 Tr Tr Tr 0,2 0,4 0,3 Tr Tr Tr 0,2 -0,1 Tr Tr -Tr 0,2 -0,2 Tr 0,2 0,2 0,2 Tr 0,1 Opq Tr 0,1 Tr Tr Tr 0,4 Tr Tr 0,1 Tr Tr Tr Tr Tr Tr Tr 0,2 0,8 0,2 0,6 0,6 0,2 0,9 0,4 0,6 0,8 1 Ac* Tr 0,2 Tr Tr Tr Tr 0,4 0,6 0,5 Tr 0,9 0,1 Tr 0,6 Tr Tr 0,1 Tr Tr Tr 0,1 Tr 0,3 0,3 0,2 0,3 0,8 To t 99,7 99,7 99,8 99,6 99,7 99,1 99,4 99,7 99,6 99,9 99,5 99,8 99,7 100 99,8 99,8 99,9 99,7 99,6 99,7 99,7 100 99,6 99,7 99,7 99,6 101 ∑M 18,8 10,1 11,3 10,5 18,6 13 22,4 15,4 10,2 11,1 15,9 3,3 9,7 5,4 4,2 6,7 6,4 5,1 6,8 7,1 9,3 8,5 9,6 8,8 7,8 6,2 7,6 Unidade Associação tonalito -trondhjemito -granodiorito (TTG) ENCLA VE Litologia Bt-trondhjemito Bt-granodiorito Qz-diorito Amostra Mineral PFA 51 MYF 1 MYF 2 MYF 5 MYF 7 MYF 8 MYF 9 MYF 19B MYF 19A MYF 21B MYF 22A MYF 24A MYF 26 MYF 31 MYF 37B MYF 38B MYF 48B MYF 65 PFR 33A PFR 37 PFR 40 MYF 21A MYF 67 PFA 52 PFR 39B PFA 31 PFA 06C Pl 58,4 58,4 68,1 68,8 63,6 70,1 68,8 67,6 62,9 67,9 62,8 65,6 63 66,4 66,8 67,2 62 61,5 62 47,7 54,3 58,7 61,1 48,3 63,4 69,0 57,6 Qz 34,6 22,8 24,4 26 28,4 25,3 25 25,5 28,6 21 26,1 26,6 25,6 23,4 26,2 27,7 28,3 22,2 20,2 28 19,3 28,3 22,6 24,6 7,4 7,6 10,6 Mc 1,2 5,2 1,3 0,2 0,4 0,2 0,8 0,1 0,3 0,4 3,4 0,4 1 2,2 Tr 0,2 4,1 4,1 7,4 16,8 7,3 9,1 6,8 15,8 0,3 0,0 0,0 Bt 4,7 8,6 5,3 5 4 3,5 4,4 6,6 7 8,9 6,9 6 9,3 5,1 4,2 3,2 4,6 6,7 6,7 5,4 6,4 3,2 6,2 7,8 9,8 19,9 12,3 Amp -6,6 -13,2 0,4 17,5 Ms Tr 1,8 -Tr 0,1 Tr 0,3 -1,5 1,3 0,6 0,6 2,2 1,8 0,8 -Tr 1,8 1,7 -Ep 1 0,2 0,3 0,1 Tr Tr Tr Tr Tr -0,4 Tr 0,7 0,4 0,5 0,6 0,6 -2,4 1,3 0,7 2,6 Tr 1,2 1,6 3,5 2,7 0,2 Ttn 0,2 Tr -Tr -0,4 -Tr 0,2 -0,4 0,3 Tr 1,7 0,1 -Tr 1,2 -Tr Opq 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Tr 0,3 Tr 0,1 0,2 Tr Tr 0,6 0,1 0,2 0,4 Tr 0,4 1,2 0,2 0,2 Tr 0,8 0,3 0,2 Ac* 0,3 0,5 0,4 0,3 0,1 0,2 0,3 Tr 0,4 0,5 0,4 0,6 0,4 0,6 0,4 0,4 0,3 0,1 Tr Tr 0,2 Tr Tr Tr 0,2 Tr 0,4 To t 99,7 97,8 99,8 101 96,7 99,5 99,6 99,8 99,8 99,5 99,7 100 99,7 99,7 100 100 100 100 99,7 99,8 99,6 99,6 99,9 99,8 99,8 99,9 98,8 ∑M 5,2 9,4 5,8 5,2 4,2 3,8 4,7 6,6 7,4 9,8 7 6,9 9,7 5,9 6 4,1 5 9,9 8,3 6,5 18,5 3,5 7,6 9,4 28,5 23,3 30,2
Tabela 1. Composições modais da associação tonalito
-trondhjemito
-granodiorito (TTG) do leste do Subdomínio de T
ransição. L
egendas: * = zircão + apatita + allanita; - =
fase mineral ausente; T
r = fase mineral presente, mas não identificada na análise modal; Pl = Plagioclásio; Qz = Quartzo; Mc = Microclina; Bt = Biotit
a; Amp = Anfibólio; Ms = Muscovita; Ep = Epidoto; Ttn = Titanita; Opq = Opacos; Ac = Acessórios; Tot = Total; ∑M = Soma dos Máficos. Abreviaturas baseadas em Whitney & Evans (2010).
A microclina é um constituinte acessório nos trondhjemitos e tonalitos (0,1% a 6,2%), passando a ser significativa nas variedades granodioríticas (6,8% a 16,8%). A biotita é a principal fase máfica (média de 7%) e o anfibólio está presente em apenas duas amostras (PFR-40 e PFA-50). Minerais opacos, epidoto, muscovita, allanita, apatita, titanita e zircão (em conjunto, com média de 1,9%) constituem as principais fases acessórias. Os enclaves mostram composições quartzo-dioríticas.
ASPECTOS MINERALÓGICOS E TEXTURAIS As variedades petrográficas identificadas possuem aspectos mineralógicos e texturais similares, motivo pelo qual serão tratadas conjuntamente. Apresentam trama ígnea pouco preservada, mascarada por intensa recristalização. Comumente exibem porfiroclastos ovalados de plagioclásio, imersos em uma matriz granular fina (< 1 mm) a muito fina (< 0,1 mm) proveniente da cominuição e recristalização de cristais primitivos (Figura 4A). Por vezes, mostram o desenvolvimento de foliação milonítica, com arranjo granolepidoblástico (Figura 4B).
O plagioclásio é o principal constituinte dessas rochas e ocorre em três diferentes tipos texturais: o plagioclásio 1 é relativamente raro e forma cristais subédricos de granulação média, por vezes dispostos em agregados que sugerem relações de synneusis (Vance, 1969). Exibe alteração mais intensa no núcleo dos cristais, indicando a presença de zoneamento normal (Figura 4C). Esses cristais são admitidos como fases magmáticas, pouco afetadas pelos processos de recristalização dominante nessas rochas. O plagioclásio 2 se apresenta como porfiroclastos subarredondados ou ocelares de granulação média, envoltos por uma matriz microcristalina recristalizada. Apresenta maclas pouco marcantes e cristais com aspecto límpido, evidenciando ausência de alteração. O plagioclásio 3 forma cristais finos a muito finos, dispostos em agregados de grãos com contatos retos ou poligonais entre si e com os demais minerais da trama. Mostram extinção ondulante e podem ou não apresentar maclamentos. Comumente, constituem texturas em mosaico na matriz das rochas que evidenciam processos intensos de recristalização em condições estáticas. Figura 3. Diagramas Q-A-P e Q-A+P-M’ (Streckeisen, 1976) para a associação tonalito-trondhjemito-granodiorito do leste do Subdomínio de Transição. Os números de 1 a 5 são trends evolutivos de séries granitoides (Lameyre & Bowden, 1982; Bowden et al., 1984).
Figura 4. Aspectos mineralógicos e texturais das rochas estudadas. A) Porfiroclastos ovalados de plagioclásio imersos em matriz granular fina; B) foliação milonítica, marcada por lamelas de biotita em arranjo granolepidoblástico; C) cristal subédrico de plagioclásio com indícios de zoneamento normal; D) imagem de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) dos plagioclásios tipo 1 e 3 mostrando os pontos analisados por Energy Dispersive
Spectroscopy (EDS) (válido também para as Figuras F e H); E) agregados de biotita; F) imagem de MEV de biotitas; G) associação textural de cristais
Litologia Bt-tonalito Bt-granodiorito Amostra PFR-12 MYF-67 Mineral PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-3 PL-3 PL-3 PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-1 PL-3 PL-3 PL-3 Análise C1-1 C1-2 C1-3 C1-4 C1-5 C1-6 C2-1 C2-3 C2-4 C1-1 C1-2 C1-3 C1-4 C1-5 C1-6 C22-3 C32-3 C32-5 B B B N N B R R R B B N N B B R R R SiO2 68,73 67,26 67,01 67,29 66,90 68,48 68,29 68,81 67,75 69,10 68,51 66,96 67,90 67,18 69,88 69,57 69,99 69,43 Al2O3 24,77 25,02 25,07 25,45 25,29 24,55 24,46 24,40 23,80 24,30 24,80 26,35 25,54 25,19 24,31 24,29 24,51 24,30 FeO* 0,06 0,14 0,15 0,17 0,12 0,12 0,15 0,23 0,08 0,21 0,14 0,12 0,17 0,12 0,08 0,11 0,15 0,10 CaO 4,53 5,01 5,18 5,10 5,50 4,61 4,15 4,15 3,57 4,04 4,61 6,22 5,17 4,72 3,99 4,03 4,07 4,54 Na2O 8,49 8,03 8,08 7,85 7,78 8,47 8,63 8,35 8,93 8,75 8,35 7,32 8,08 8,16 8,52 8,69 8,37 8,33 K2O 0,26 0,32 0,30 0,29 0,30 0,39 0,14 0,11 0,22 0,12 0,24 0,12 0,12 0,13 0,16 0,21 0,19 0,21 Total 106,8 105,8 105,8 106,2 105,9 106,6 105,8 106,0 104,3 106,5 106,6 107,1 107,0 105,5 106,9 106,9 107,3 106,9
Fórmula química calculada à base de 32 oxigênios
Si 11,31 11,20 11,17 11,16 11,14 11,31 11,33 11,38 11,40 11,39 11,29 11,02 11,17 11,20 11,44 11,42 11,43 11,40 Al 4,80 4,91 4,93 4,98 4,96 4,78 4,79 4,76 4,72 4,72 4,82 5,11 4,95 4,95 4,69 4,70 4,72 4,70 Fe 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,01 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 0,02 0,01 Ca 0,79 0,88 0,91 0,89 0,97 0,80 0,73 0,73 0,63 0,70 0,80 1,08 0,90 0,83 0,69 0,70 0,70 0,79 Na 2,71 2,59 2,61 2,53 2,51 2,71 2,78 2,68 2,91 2,80 2,67 2,34 2,58 2,64 2,70 2,77 2,65 2,65 K 0,05 0,07 0,06 0,06 0,06 0,08 0,03 0,02 0,05 0,02 0,05 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 Cátions 19,67 19,67 19,70 19,64 19,67 19,70 19,68 19,59 19,72 19,66 19,66 19,60 19,65 19,66 19,58 19,64 19,56 19,60 Sítio T 16,12 16,13 16,12 16,16 16,12 16,10 16,14 16,17 16,13 16,14 16,13 16,15 16,15 16,16 16,15 16,13 16,17 16,11 Sítio M 3,55 3,54 3,59 3,48 3,55 3,60 3,54 3,43 3,59 3,52 3,52 3,45 3,50 3,50 3,43 3,51 3,39 3,48 Anortita 22,19 24,93 25,45 25,69 27,31 22,36 20,63 21,18 17,66 19,97 22,82 31,43 25,71 23,78 20,17 19,94 20,72 22,65 Albita 76,27 73,16 72,80 72,52 70,88 75,38 78,51 78,14 81,05 79,34 75,77 67,85 73,56 75,40 78,88 78,79 78,11 76,11 Ortoclásio 1,54 1,91 1,76 1,79 1,82 2,26 0,87 0,68 1,29 0,69 1,42 0,72 0,74 0,81 0,95 1,26 1,17 1,24
Tabela 2. Análises químicas semiquantitativas de plagioclásios da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) do leste do Subdomínio de Transição. Legendas: PL-1 = plagioclásio 1; PL-3 = plagioclásio 3; B = borda; N = núcleo; R = recristalizado; Bt = biotita; FeO* = Fe total calculado como FeO.
Análises semiquantitativas por Energy Dispersive
Spectroscopy (EDS) efetuadas em microscópio eletrônico de
varredura (Tabela 2; Figura 4D) revelaram que os plagioclásios
analisados possuem composição de oligoclásio cálcico (An27-19;
Figura 5A), com teores de Or variando de 0,68% a 2,2%. Foram observadas variações composicionais consideráveis entre borda e núcleo de um mesmo cristal (plagioclásio 1), indicando a presença de zoneamento normal. Os cristais finos neoformados de plagioclásio (plagioclásio 3) presentes na matriz, ou desenvolvidos em torno dos fenocristais,
possuem igualmente composição de oligoclásio (An22-17;
Tabela 2), similar às das bordas dos cristais de plagioclásio 1 ou ligeiramente mais sódicas (Figura 5A).
O quartzo é encontrado em cristais anédricos, inequigranulares, quase sempre recristalizados. Forma agregados policristalinos com contatos retos em junção tríplice, definindo texturas em mosaico. Geralmente definem cordões ou ribbons de grãos recristalizados alongados de acordo com a foliação da rocha, contornando porfiroclastos de plagioclásio em uma trama milonítica. As feições deformacionais mais frequentes são extinção ondulante, formação de subgrãos e novos grãos.
A microclina aparece sempre na matriz em raros cristais finos a muito finos anédricos, geralmente intersticiais, exibindo límpido maclamento albita-periclina. Nas variedades granodioríticas, são de ocorrência mais expressiva e podem formar cristais de granulação média subarredondados, incipientemente pertíticos, bordejados por matriz félsica recristalizada.
A biotita forma lamelas subédricas (Figura 4E) de granulação fina a média, com pleocroísmo variando de castanho-pálido a marrom. Suas lamelas possuem
orientação preferencial, definindo a foliação da rocha. Formam agregados com os demais minerais máficos e se associam comumente com muscovita e epidoto. Análises químicas semiquantitativas (Tabela 3), também obtidas por EDS em MEV (Figura 4F), apontaram composições de biotitas ferromagnesianas (Foster, 1960), com ligeira dominância de Fe sobre Mg (Fe/[Fe+Mg] variando de 0,54 a 0,59). De acordo com os critérios de Nachit et al. (2005), suas composições se situam preferencialmente no campo de biotitas magmáticas primárias, passando para
Litologia Bt-tonalito Bt-trondhjemito
Amostra PFR-12 MYF-66 PRF-36 PFA-14
Mineral Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Bt Análise C2-1 C2-2 C2-4 C1-3 C1-5 C1-6 C2-1 C2-2 C2-3 C2-1 C2-3 C2-4 SiO2 40,59 41,47 40,74 40,11 41,27 40,21 40,88 40,42 39,82 40,02 40,03 39,98 TiO2 2,61 2,67 3,05 1,76 1,93 2,49 2,64 2,88 2,69 2,58 2,42 2,75 Al2O3 16,96 17,45 16,75 17,08 17,64 17,57 17,60 17,46 17,53 16,60 16,64 16,18 FeO 20,11 18,14 19,88 21,73 20,50 21,31 20,35 21,09 20,24 20,12 20,36 20,20 MgO 8,15 8,37 8,20 8,73 8,09 8,40 8,66 8,37 8,20 8,93 9,54 9,29 MnO 0,56 0,48 0,38 0,49 0,70 0,53 0,46 0,26 0,41 0,56 0,33 0,60 CaO 0,22 0,38 0,20 0,18 0,12 0,16 0,17 0,19 0,19 0,17 0,10 0,16 K2O 10,45 9,63 10,07 10,48 9,84 10,51 10,44 10,62 10,07 10,06 10,15 10,13 Total 99,6 98,6 99,3 100,6 100,1 101,2 101,2 101,3 99,2 99,0 99,6 99,3
Fórmula química calculada à base de 22 oxigênios
Si 5,90 5,99 5,92 5,82 5,94 5,79 5,84 5,80 5,81 5,85 5,82 5,84 IVAl 2,10 2,01 2,08 2,18 2,06 2,21 2,16 2,20 2,19 2,15 2,18 2,16 Sítio tet. 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 VIAl 0,80 0,95 0,78 0,74 0,93 0,77 0,80 0,75 0,82 0,71 0,68 0,63 Ti 0,28 0,29 0,33 0,19 0,21 0,27 0,28 0,31 0,29 0,28 0,26 0,30 Fe 2,44 2,19 2,41 2,64 2,47 2,56 2,43 2,53 2,47 2,46 2,48 2,47 Mn 0,07 0,06 0,05 0,06 0,09 0,07 0,06 0,03 0,05 0,07 0,04 0,07 Mg 1,77 1,80 1,78 1,89 1,74 1,80 1,84 1,79 1,78 1,95 2,07 2,02 Sítio oct. 5,36 5,29 5,35 5,53 5,43 5,47 5,42 5,41 5,42 5,47 5,53 5,50 Ca 0,03 0,06 0,03 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 K 1,94 1,77 1,87 1,94 1,81 1,93 1,90 1,94 1,87 1,88 1,88 1,89 Sítio A 1,97 1,83 1,90 1,97 1,83 1,95 1,93 1,97 1,90 1,91 1,90 1,91
Tabela 3. Análises químicas semiquantitativas de biotita da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) do leste do Subdomínio de Transição. Legenda: Bt = biotita.
o das reequilibradas (Figura 5B). Apresentam afinidades com biotitas de rochas cálcio-alcalinas (Nachit et al., 1985; Figura 5C) e suas razões Fe/(Fe+Mg) sugerem
condições de fugacidade de oxigênio moderadas a altas durante a cristalização dessas rochas (Anderson & Smith, 1995; Figura 5D).
Figura 5. A) Diagrama Ab-Or-An com destaque para a aresta Ab-An para a classificação dos plagioclásios estudados a partir de análises químicas semiquantitativas; B) diagrama (FeO+MnO)-(10*TiO2)-MgO de Nachit et al. (2005) para classificação de biotitas; C) diagrama Alt versus Mg (Nachit et al., 1985) para discriminar diferentes famílias magmáticas; D) diagrama de classificação de biotitas baseado na razão Fe/(Fe+Mg)
versus AlIV (Anderson & Smith, 1995), mostrando as possíveis condições de fugacidade de oxigênio durante a cristalização das rochas estudadas; E) histograma do conteúdo de pistacita (% mol) em Epidoto 1 das rochas estudadas. A relação entre variação composicional e origem dos epidotos expressa no diagrama se baseia em Tulloch (1979).
Litologia Bt-trondhjemito Bt-granodiorito
Amostra PFA-14 MYF-67 PFR-33A
Mineral Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1 Ep1
Análise C2-1 C2-3 C2-4 C2-5 C2-6 C1-2 C1-3 C1-5 C2-1 C2-2 C2-3 C2-4 C2-5 C2-6 C2-7 SiO2 41,96 42,02 41,70 41,39 41,59 42,49 42,38 42,41 44,51 44,00 44,48 44,53 44,88 44,77 44,40 TiO2 0,22 0,09 0,08 0,21 0,22 0,13 0,18 0,23 0,24 0,25 0,10 0,15 0,19 0,21 0,23 Al2O3 24,29 24,58 24,88 24,98 24,19 24,83 24,47 24,97 25,04 26,00 26,09 25,74 25,61 25,71 25,70 Fe2O3 13,41 13,73 12,26 12,47 13,56 12,59 13,38 12,30 14,95 14,81 15,13 14,67 15,29 14,69 14,60 MgO 0,05 0,12 0,02 0,03 0,05 0,04 0,05 0,01 0,06 0,07 0,16 0,16 0,11 0,13 0,04 MnO 0,37 0,23 0,37 0,35 0,29 0,67 0,27 0,73 0,38 0,46 0,44 0,50 0,28 0,40 0,48 CaO 22,63 23,19 23,59 23,52 23,36 22,97 23,05 22,86 26,08 25,97 26,03 26,16 25,86 26,48 25,95 Total 102,9 104,0 102,9 102,9 103,3 103,7 103,8 103,5 111,3 111,6 112,4 111,9 112,2 112,4 111,4
Fórmula química calculada à base de 13 oxigênios
Si 3,27 3,25 3,25 3,23 3,24 3,28 3,28 3,28 3,24 3,19 3,20 3,22 3,23 3,22 3,22 Ti 0,01 0,01 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Al 2,23 2,24 2,29 2,30 2,22 2,26 2,23 2,28 2,15 2,23 2,21 2,19 2,18 2,18 2,20 Fe+3 0,79 0,80 0,72 0,73 0,80 0,73 0,78 0,72 0,82 0,81 0,82 0,80 0,83 0,80 0,80 Mg 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01 0,00 Mn 0,02 0,01 0,02 0,02 0,02 0,04 0,02 0,05 0,02 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,03 Ca 1,87 1,90 1,95 1,94 1,93 1,88 1,89 1,87 2,01 1,99 1,98 2,00 1,97 2,02 1,99 PS 26,08 26,29 23,93 24,18 26,37 24,47 25,89 23,94 27,61 26,69 27,03 26,69 27,61 26,74 26,62 Tabela 4. Análises semiquantitativas por EDS de epidoto da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito do leste do Subdomínio de Transição. Legendas: Ep1 = Epidoto 1; PS = (Fe+3/Fe+3+Al) x 100.
A muscovita exibe lamelas subédricas de granulação média a fina, dispostas paralelamente à orientação da biotita. Seus contatos são retos com este mineral, sugerindo equilíbrio entre essas fases.
O epidoto apresenta dois aspectos texturais distintos:
- Epidoto 1: forma cristais euédricos a subédricos com faces bem definidas (Figura 4G), por vezes envolvendo núcleos de allanita. Está comumente associado à biotita e mostra contatos perfeitamente automorfos com as lamelas da mesma, ao passo que costuma exibir contornos irregulares quando em contato com quartzo e feldspatos. Os cristais de Epidoto 1 analisados por EDS no MEV (Figura 4H) são todos representativos dessa variedade de epidoto (Tabela 4) e apresentam teores de pistacita que variam de 23,8% a 27,6%, situados, em sua
maioria, no intervalo registrado em epidotos de origem magmática (Tulloch, 1979; Figura 5E). Entretanto, como o fechamento das análises de Epidoto 1 por EDS não foi o ideal (Tabela 4; valores bem acima de 100%, atingindo > 110% no caso da amostra PFR-33A), os conteúdos de pistacita no Epidoto 1 aqui obtidos devem ser vistos com reservas, devendo ser verificados no futuro por meio de análises mais precisas com microssonda eletrônica. Outro aspecto a ser considerado é que foram analisados cristais de Epidoto 1 de apenas uma amostra de trondhjemito e duas de granodiorito. Seria indispensável, portanto, um número mais elevado de análises desse mineral em amostras de tonalitos e trondhjemitos para permitir conclusões mais seguras a respeito da origem do Epidoto 1 nessas variedades.
- Epidoto 2: apresenta-se como cristais anédricos muito finos, produto de alteração de plagioclásio.
Os minerais acessórios são: allanita em cristais subédricos, finos, por vezes zonada; opacos em cristais finos subédricos a anédricos, os quais podem apresentar coroas de titanita e epidoto; titanita em agregados máficos; apatita e zircão, em diminutos cristais subédricos, inclusos em plagioclásio, biotita e quartzo.
GEOQUÍMICA
As análises químicas dos elementos maiores, menores e traço de amostras representativas das diferentes variedades petrográficas da associação TTG estudada foram realizadas na ACME Analytical Laboratories e são apresentadas na Tabela 5. Os elementos maiores e menores foram analisados por ICP-ES, enquanto que os elementos-traço, inclusive os elementos terras raras, foram dosados por ICP-MS. Os métodos empregados e os limites de detecção são informados em AcmeLabs (s.d.).
As rochas estudadas possuem conteúdos de sílica variando de 59,3% a 74,35%, com os enclaves mostrando os menores valores. Com exceção dos enclaves, todas as amostras analisadas apresentaram conteúdo de elementos ferromagnesianos relativamente baixos
(Fe2O3+MgO+MnO+TiO2 < 5%) e valores de #Mg
moderados (0,27-0,47). A alumina é alta na maioria das
amostras (Al2O3 > 15%) e tende a decrescer nas variedades
mais ricas em sílica. Tais valores permitem classificar as rochas estudadas como trondhjemitos portadores de
alto Al2O3 (Barker, 1979). O conteúdo de álcalis mostra
variações significativas nas variedades petrográficas analisadas. Tomando por base os critérios de Moyen & Martin (2012) para classificação de TTG arqueanos e, entre outros fatores,
as variações dos conteúdos de K2O e das razões Na2O/
K2O, foi possível discriminar duas composições distintas
entre as rochas analisadas. Aquelas com 0,5 < K2O <
2% são classificadas como tonalitos e trondhjemitos,
enquanto as rochas com K2O > 2% são consideradas
granodioritos. Essa discriminação geoquímica é, de modo
geral, coincidente com a classificação petrográfica feita com base em composições modais, segundo as regras da Subcomissão de Nomenclatura de Rochas Ígneas do IUGS (Le Maitre, 2002) para a maioria das amostras estudadas. No entanto, os resultados geoquímicos apontaram afinidades granodioríticas para algumas amostras (PFR-1, PFR-10A, MYF-48B, PFR-24, MYF-1), para as quais os dados modais indicavam composições trondhjemíticas. Cabe, no entanto, ressaltar que no diagrama Q-A-P (Figura 3) tais amostras se situam, em geral, muito próximas do limite entre os campos dos granodioritos e trondhjemitos, sendo admissível que, nas análises modais realizadas nessas amostras, o conteúdo modal de microclina tenha sido ligeiramente subestimado. A classificação petrográfica pôde ser testada ainda com a aplicação do diagrama P-Q (Figura 9E), discutido adiante.
Nos tonalitos e trondhjemitos, K2O varia de 0,7% a
2,0% e Na2O é superior a 5% na maioria das amostras,
enquanto que, nos granodioritos, K2O varia de 2,2% a
3,64% e Na2O se situa geralmente entre 4% e 5%. Os
trondhjemitos têm baixas razões K2O/Na2O (média de
0,26), as quais são acompanhadas por teores relativamente elevados de CaO (média de 2,81%), quando comparados
com os granodioritos, que apresentam como razão K2O/
Na2O a média de 0,63 e conteúdo médio de CaO de 2,16%
(Tabela 5). As características geoquímicas mencionadas são inteiramente compatíveis com aquelas propostas em recente definição de TTG (Moyen & Martin, 2012).
As amostras da associação TTG exibem, em
diagramas de Harker para Al2O3, TiO2, Fe2O3, MgO,
CaO e P2O5, correlação negativa com a sílica (Figuras
6A-6F). Por outro lado, Na2O e K2O exibem variações
acentuadas em amostras com teores de sílica similares,
embora, para o Na2O e para as amostras de tonalitos
e trondhjemitos, também haja evidência de correlação negativa com a sílica (Figuras 6G-6H). No entanto, em
termos de K2O, os granodioritos fogem inteiramente a
essa tendência, pois possuem valores muito elevados de
K2O para teores de sílica similares, quando comparados
Litologia Enclave - Qz-diorito Bt-tonalito Bt-trondhjemito Amostra PFA PFR PFA MYF PFR MYF PFR PFA MYF PFA PFR PFA MYF PFR PFA MYF MYF PFA MYF 06C 39B 31 25 25 81B 35 50 19A 15A 05A 5 65 48 51 9 5 26 38B SiO 2 (% peso) 59,3 65 65,2 69,7 70,1 70,3 71,1 72 69,3 70,1 71,1 71,5 71,6 71,7 72,1 72,5 73,1 73,3 73,4 Ti O2 1,23 0,6 0,76 0,26 0,23 0,39 0,21 0,23 0,3 0,34 0,18 0,21 0,25 0,21 0,24 0,21 0,21 0,16 0,16 Al2 O3 15,7 16 15,6 16,4 16,2 15,1 15,7 15,1 16,2 15,6 16,4 15,9 15,4 15,7 15,3 15 14,5 14,9 15,2 Fe2 O3 8,5 4,4 5,67 2,47 2,39 3,43 2,18 2,61 3,1 2,77 1,36 1,84 2,14 2,05 2,12 2,19 2,53 1,7 1,48 MgO 2,93 1,8 2,1 0,87 0,66 1,11 0,61 0,76 0,77 1,01 0,42 0,57 0,6 0,54 0,6 0,5 0,43 0,35 0,39 MnO 0,09 0,1 0,07 0,04 0,04 0,06 0,02 0,03 0,04 0,02 0,01 0,02 0,03 0,02 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 CaO 5,5 4,7 4,22 3,04 2,88 3 2,93 2,9 2,85 3,01 2,59 3,54 2,41 2,93 2,89 2,37 2,67 2,31 2,63 Na 2 O 3,34 4,4 3,04 5,24 5,48 4,47 5,25 4,88 5,2 5,08 5,78 4,92 5,08 5,32 5,04 4,82 4,92 4,8 5,59 K2 O 2,05 1,3 1,95 1,32 1,09 1,35 1,11 1,14 1,5 1,41 1,57 0,7 2 1,03 1,16 1,85 0,94 1,98 0,76 P2 O5 0,45 0,1 0,19 0,11 0,1 0,1 0,07 0,08 0,09 0,09 0,06 0,03 0,08 0,07 0,06 0,01 0,07 0,03 0,05 PF 0,7 0,9 1 0,4 0,7 0,6 0,7 0,1 0,4 0,4 0,3 0,6 0,3 0,3 0,3 0,2 0,4 0,3 0,2 Total 99,8 99 98,7 99,8 99,2 99,8 99,2 99,8 99,8 99,4 99,5 99,9 99,5 99,6 99,6 99,7 99,8 99,5 99,8 Ba (ppm) 988 272 654 282 192 281 365 346 334 471 907 310 664 212 362 893 147 860 615 Rb 65,3 48 80,3 45 43,3 80,6 29,4 39,3 47 39 35,5 25 60 30,1 34,9 35,1 23,3 48,5 27,4 Sr 484 388 512 447 445 336 486 426 435 459 815 301 437 442 439 484 261 460 736 Zr 163 151 130 152 131 127 115 128 178 122 117 126 111 102 109 133 140 91,2 104 Y 18,6 12 11,9 3,7 3,9 12,2 2,5 3,1 5,3 2,2 2,2 2,3 2,2 3,9 3,3 1,5 3,2 4,1 1,7 Hf 4,2 3,4 3,2 4,3 3,2 3,4 3,1 3,9 4,7 2,6 3,1 3,3 3,2 2,9 3 4,3 3,6 2,7 2,9 Nb 6,4 5 6,2 3,8 6,3 6,2 1,5 3,5 6,5 3,9 2,6 2,9 1,9 2,1 3 4,2 3,1 4,5 3 Ta 0,7 0,8 0,7 0,4 0,6 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,2 0,4 0,2 0,6 0,4 0,4 0,7 0,6 0,7 Ga 16,8 20 18,3 18,3 19,3 17,5 17,9 19,6 19,6 17,6 19,3 16,3 18,3 17,9 15,7 16,9 17 16,3 15,5 Cs 2 3 6,3 1,1 0,6 1,4 1,3 1 0,4 0,5 0,4 0,5 2,3 0,9 0,8 0,6 0,7 0,8 0,3 Th 3,5 3 5,3 9,9 3,9 6,8 2,7 2,8 6,7 3,7 3,8 0,6 4,8 3,5 4,9 3,9 7 9 4,5 U 1,1 1,1 1,3 0,4 0,5 2,1 0,5 0,6 0,3 0,2 0,5 5,2 0,4 0,8 0,3 0,2 0,6 0,5 0,2 V 144 81 109 20 27 42 30 36 25 30 20 16 28 29 17 10 18 16 17 Tabel a 5. C omp os ições q uí mi cas d a ass oci ação t onal ito -trondhjemi to -granod iori to d o l est e d o Sub domí ni o d e T ransi ção. L egend a: #Mg = % M g mol /(% M g mol + % Fe2 O3t ). (Continua)
Litologia Enclave - Qz-diorito Bt-tonalito Bt-trondhjemito Amostra PFA PFR PFA MYF PFR MYF PFR PFA MYF PFA PFR PFA MYF PFR PFA MYF MYF PFA MYF 06C 39B 31 25 25 81B 35 50 19A 15A 05A 5 65 48 51 9 5 26 38B La 32,1 19 27,7 37,5 17,8 24,8 13,2 17,2 25,3 19,4 16 11,5 21,7 10,6 43,3 17,6 25,9 37,5 15,1 Ce 72 40 56,5 69,6 30,3 40 23,9 30,5 46,6 34,7 27,8 18,2 35,5 20,4 65 30,7 44,9 61,2 28,5 Pr 8,98 4,7 6,48 6,9 3,28 5,11 2,49 3,18 4,95 3,65 3,3 1,9 4,06 2,19 7,24 3 4,9 6,62 3,02 Nd 35,9 17 22,6 20,7 11,4 19,7 9,2 10 16,8 11,4 12,4 6,7 13,9 7,6 22,8 8,7 16,3 23,1 9,9 Sm 6,42 3,1 3,71 3,23 1,62 2,98 1,3 1,68 2,58 1,71 1,64 1,13 2,02 1,32 2,58 1,58 2,54 2,52 1,67 Eu 1,67 1,2 0,9 0,62 0,46 0,69 0,52 0,51 0,63 0,52 0,51 0,52 0,45 0,48 0,6 0,51 0,59 0,63 0,52 Gd 5,28 2,6 3,02 1,98 1,11 2,46 0,83 1,06 1,85 0,99 0,98 0,84 1,23 1,01 1,22 0,96 1,66 1,42 1,12 Tb 0,68 0,3 0,39 0,21 0,13 0,34 0,1 0,12 0,24 0,12 0,1 0,08 0,12 0,13 0,15 0,09 0,17 0,15 0,1 Dy 3,67 2 2,22 0,93 0,73 1,91 0,58 0,62 1,24 0,41 0,41 0,49 0,44 0,66 0,72 0,29 0,91 0,75 0,47 Ho 0,68 0,4 0,4 0,12 0,11 0,38 0,08 0,1 0,2 0,07 0,06 0,06 0,08 0,13 0,1 0,06 0,08 0,11 0,07 Er 1,9 1,1 1,13 0,33 0,33 0,88 0,2 0,31 0,47 0,22 0,15 0,16 0,2 0,38 0,18 0,26 0,31 0,31 0,15 Tm 0,29 0,2 0,17 0,03 0,05 0,13 0,03 0,03 0,07 0,03 0,02 0,01 0,03 0,05 0,02 0,03 0,06 0,04 0,02 Yb 1,84 1,1 1,15 0,4 0,39 0,76 0,25 0,27 0,42 0,25 0,16 0,18 0,2 0,32 0,22 0,23 0,2 0,3 0,21 Lu 0,26 0,2 0,17 0,03 0,05 0,12 0,03 0,04 0,06 0,02 0,01 0,02 0,03 0,05 0,02 0,02 0,04 0,04 0,03 ∑ ETR 172 92,55 126,5 142,58 67,76 100,2 52,71 65,62 10 1,41 73,49 63,54 41,79 79,96 45,32 144,15 64,03 98,56 13 4, 69 60,88 (L a/Yb) N 11,78 11,92 16,26 63,28 30,81 22,03 35,64 43,00 40,66 52,38 67,50 43,12 73,24 22,36 13 2, 85 51,65 87,41 84,37 48,53 (L a/Sm) N 3,15 3,84 4,70 7,31 6,92 5,24 6,39 6,45 6,17 7,14 6,14 6,41 6,76 5,06 10,57 7,01 6,42 9,37 5,69 (Dy/Yb) N 1,30 1,20 1,25 1,51 1,22 1,63 1,51 1,49 1,92 1,07 1,66 1,77 1,43 1,34 2,13 0,82 2,96 1,62 1,45 Eu/Eu* 0,85 1,23 0,80 0,70 0,99 0,76 1,43 1,09 0,84 1,12 1,14 1,57 0,81 1,22 0,91 1,18 0,83 0,93 1,10 Rb/Sr 0,13 0,12 0,16 0,10 0,10 0,24 0,06 0,09 0,11 0,09 0,04 0,08 0,14 0,07 0,08 0,07 0,09 0,11 0,04 Sr/Ba 0,49 1,43 0,78 1,58 2,32 1,20 1,33 1,23 1,30 0,97 0,90 0,97 0,66 2,08 1,21 0,54 1,77 0,54 1,20 Sr/Y 26,04 33,47 43,05 120,73 114 27,52 194,24 137,55 82,06 208,5 370,5 130,65 198,68 113,28 13 3, 09 322,67 81,44 112,24 433,2 K2 O/Na 2 O 0,61 0,30 0,64 0,25 0,20 0,30 0,21 0,23 0,29 0,28 0,27 0,14 0,39 0,19 0,23 0,38 0,19 0,41 0,14 A/CNK 0,88 0,96 1,05 1,05 1,05 1,06 1,03 1,04 1,05 1,02 1,03 1,04 1,03 1,03 1,03 1,06 1,04 1,05 1,03 #Mg 0,43 0,47 0,45 0,43 0,38 0,41 0,38 0,39 0,35 0,44 0,40 0,40 0,38 0,36 0,38 0,33 0,27 0,31 0,36 Tabela 5. (Continua)
Tabela 5. (Continua) Litologia Bt-granodiorito Amostra PFR PFR PFA PFR PFR MYF MYF PFR PFR MYF MYF 40 1 52 10A 24 1 67 33A 37 21A 48B SiO 2 (% peso) 66,9 70,1 70,6 70,9 72,64 72,8 73 72,8 73,3 74,3 74,4 Ti O2 0,46 0,26 0,18 0,26 0,12 0,24 0,2 0,18 0,15 0,14 0,29 Al2 O3 15,7 15,7 15,7 15,9 14,76 14,1 15 14,9 14,5 14,1 13,6 Fe2 O3 3,75 2,44 1,84 1,69 1,23 2,26 1,7 1,66 1,55 1,42 2,09 MgO 1,39 0,75 0,58 0,7 0,3 0,55 0,4 0,44 0,37 0,3 0,56 MnO 0,05 0,03 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,02 0,03 0,02 0,03 CaO 3,42 2,64 2,09 2,11 1,8 1,64 2,3 2,19 1,93 1,7 1,9 Na 2 O 4,75 4,58 4,74 5,2 4,37 3,75 4,9 4,89 4,67 4,41 3,97 K2 O 2,66 2,53 3,52 2,74 3,38 3,64 2,2 2,3 2,82 2,98 2,32 P2 O5 0,19 0,11 0,08 0,05 0,04 0,08 0 0,03 0,03 0,08 0,07 PF 0,4 0,6 0,5 0,2 1,1 0,7 0,3 0,4 0,5 0,3 0,4 Total 99,3 99,2 99,4 99,5 98,66 99,7 100 99,4 99,4 99,8 99,6 Ba (ppm) 1.019 1.193 894 1.204 1.776 1.865 584 586 556 565 2.331 Rb 96,4 55 104 68,2 55,5 85,8 61 42,5 55,2 56,7 58,7 Sr 762 445 346 665 408,2 326 285 363 281 244 380 Zr 131 128 101 128 90,9 200 97 91,9 87,5 80,2 182 Y 8,2 4,1 1,4 2,2 1,7 7 3,8 2,1 4,9 2,7 8,2 Hf 3,5 3,1 3 3,9 2,7 5,3 3,3 2,9 2,8 2,5 5,3 Nb 5,4 4,5 2 6,5 1,8 4,5 6,2 3,7 4,4 2,7 5,6 Ta 0,8 0,4 0,3 0,5 0,4 0,7 0,7 0,4 0,7 0,4 0,7 Ga 20,6 18,1 16,9 19,5 15,5 15,2 17 17,5 17,7 15,9 13,8 Cs 2,4 1,2 1 1,1 0,4 1,2 1,7 1 0,7 0,9 0,6 Th 10,9 9,2 7,5 7,7 3,9 24,2 6,2 3,8 7,2 6,8 13,5 U 2,4 0,3 0,8 1,1 0,5 2,2 1 0,4 2,3 0,4 0,8 V 58 37 20 23 18 14 19 20 16 < 8 20 La 42,7 40,5 25,4 27,4 19,4 66,5 20 13,7 15,2 17,1 63,9
Litologia Bt-granodiorito Amostra PFR PFR PFA PFR PFR MYF MYF PFR PFR MYF MYF 40 1 52 10A 24 1 67 33A 37 21A 48B Ce 84,1 70,8 40,8 50,1 33,3 109 36 25,3 27,9 30,8 112 Pr 9,63 7,47 3,98 5,29 3,43 11,8 3,7 2,73 2,94 3,3 12,7 Nd 34,1 23,4 10,2 17,8 10,5 38,8 12 9,5 9,6 13,1 39,2 Sm 5,27 3,34 1,17 2,61 1,4 4,89 1,9 1,53 1,76 1,94 4,92 Eu 1,33 0,68 0,31 0,63 0,5 0,59 0,5 0,45 0,43 0,39 1,22 Gd 3,13 2,21 0,43 1,45 0,78 3,09 1,3 0,99 1,36 1,25 3,12 Tb 0,34 0,23 0,04 0,15 0,08 0,29 0,2 0,11 0,16 0,12 0,31 Dy 1,82 0,98 0,16 0,66 0,39 1,35 0,9 0,42 0,76 0,36 1,67 Ho 0,26 0,12 0,03 0,09 0,06 0,18 0,2 0,05 0,15 0,06 0,28 Er 0,64 0,34 0,08 0,23 0,14 0,5 0,4 0,21 0,39 0,2 0,64 Tm 0,1 0,05 0,02 0,03 0,03 0,08 0,1 0,03 0,06 0,02 0,1 Yb 0,65 0,23 0,15 0,13 0,11 0,61 0,3 0,21 0,34 0,1 0,73 Lu 0,08 0,03 0,03 0,02 0,02 0,07 0,1 0,02 0,05 0,02 0,1 ∑ ETR 184,15 150,38 82,80 106 70,14 238,2 77,34 55,25 61,10 68,76 241,2 (L a/Yb) N 44,34 118,86 114,3 142 119,04 73,58 43,55 44,03 30,18 115,42 59,08 (L a/Sm) N 5,10 7,63 13,67 6,61 8,72 8,56 6,66 5,64 5,44 5,55 8,18 (Dy/Yb) N 1,82 2,77 0,69 3,30 2,30 1,44 1,89 1,30 1,45 2,34 1,49 Eu/Eu* 0,93 0,72 1,10 0,90 1,34 0,43 0,99 1,05 0,82 0,72 0,89 Rb/Sr 0,13 0,12 0,30 0,10 0,14 0,26 0,21 0,12 0,20 0,23 0,15 Sr/Ba 0,75 0,37 0,39 0,55 0,23 0,17 0,49 0,62 0,50 0,43 0,16 Sr/Y 92,93 108,46 247,3 302 240,12 46,56 75,05 172,9 57,27 90,22 46,33 K2 O/Na 2 O 0,56 0,55 0,74 0,53 0,77 0,97 0,46 0,47 0,60 0,68 0,58 A/CNK 0,93 1,04 1,02 1,03 1,05 1,07 1,04 1,03 1,02 1,04 1,09 #Mg 0,45 0,40 0,41 0,47 0,35 0,35 0,37 0,37 0,34 0,31 0,37 Tabela 5. (Conclusão)
Figura 6. Diagramas de Harker para os óxidos de elementos maiores da associação TTG estudada, em comparação com as associações TTG da Província Carajás: A) Al2O3; B) TiO2; C) Fe2O3; D) MgO; E) CaO; F) P2O5; G) Na2O; H) K2O. Fontes dos dados das suítes TTG: Domínio Rio Maria (Almeida et al., 2011); Trondhjemito Rio Verde (Feio et al., 2013); Trondhjemito Colorado (Silva et al., comunicação pessoal, 2013).
Na associação TTG estudada, o comportamento dos principais elementos-traço se mostra muito irregular (Figura 7), com variações acentuadas nos seus conteúdos
em amostras com teores semelhantes de SiO2, o que
impede a definição de tendências evolutivas. Em termos dos elementos litófilos, os trondhjemitos diferem dos granodioritos por serem empobrecidos em Rb e Ba, bem como por apresentarem razões Rb/Sr relativamente mais baixas. O Rb mostra comportamento análogo ao
do K2O, com correlação negativa em relação à sílica para
tonalitos e trondhjemitos e ampla dispersão de valores nos granodioritos (Figura 7A). O Ba também mostra distribuição contrastante para tonalitos/trondhjemitos e granodioritos, percebendo-se notável enriquecimento neste elemento em diversas amostras dos granodioritos (Figura 7C). No caso do Sr, os conteúdos nas duas variedades de rochas tendem a se superpor (Figura 7B). Em razão do exposto, as razões Sr/Ba (Figura 7D) são mais elevadas nos tonalitos e trondhjemitos (média de 1,24) em comparação com os granodioritos (média de 0,42), ao passo que ocorre o inverso com a razão Rb/Sr (Figura 7E), com valores médios de 0,09 e 0,18, respectivamente, nos tonalitos/trondhjemitos e granodioritos.
Em um tratamento estatístico, o método dos mínimos quadrados foi aplicado nos diagramas de Harker para identificar o grau de correlação (ou dispersão) e o tipo de curva (ou reta) envolvida na associação estudada. Dessa forma, os diagramas bivariantes para os diferentes elementos analisados evidenciaram, tanto para os tonalitos/trondhjemitos quanto para os granodioritos, coeficientes de correlação polinomial mais elevado do que os obtidos para as correlações lineares. Em geral, a grande maioria dos elementos maiores apresentou correlações moderadas a fortemente negativas
para a associação estudada, exceto para o K2O, que mostrou
correlação nula. Para os elementos-traço, o Rb exibiu correlações moderadas negativas e o Ba mostrou correlações fracamente positivas. Os demais elementos apresentaram correlações pouco significativas ou dispersões. Esses dados indicam que os processos de evolução magmática envolveram, em algum momento, mudança nas assembleias
mineralógicas relacionadas a esses elementos, durante processos de cristalização fracionada e/ou fusão parcial. As dispersões observadas parecem estar relacionadas com o fato de os elementos mais incompatíveis (Na, K, Ba, Zr) serem extremamente móveis em processos metassomáticos e/ou intempéricos, o que mascara suas concentrações originais.
De modo geral, Y e Yb apresentam teores relativamente constantes para as diferentes amostras (Figuras 7G-7H). O Zr apresenta certa dispersão, mas tende a definir correlação negativa com a sílica (Figura 7F).
Os padrões de elementos terras raras (ETR; Figura 8) normalizados em relação ao condrito (Evensen et
al., 1978) revelam que os trondhjemitos exibem um
acentuado fracionamento de ETR pesados em relação
aos leves (22,03 < [La/YbN] < 132,85; Tabela 5), com
anomalias de Eu muito discretas ou ausentes (Eu/Eu* variando geralmente entre 0,8 e 1,2; Tabela 5), feições estas coincidentes com as reconhecidas nos típicos TTG arqueanos (Moyen & Martin, 2012). Os granodioritos apresentam padrões de elementos terras raras muito similares aos dos trondhjemitos, mas com algumas amostras exibindo conteúdo de ∑ETR levemente mais elevado e padrões de ETR pesados ligeiramente côncavos. CARACTERIzAÇÃO DA SéRIE MAGMÁTICA Tanto os tonalitos/trondhjemitos quanto os granodioritos incidem no domínio cálcio-alcalino do triângulo AFM (Figura 9A) e possuem composições peraluminosas (Shand, 1950; Figura 9B). A discriminação geoquímica dos grupos petrográficos avaliados aparece claramente no diagrama An-Ab-Or normativo (Figura 9C), de O’Connor (1965), com campos redefinidos por Barker (1979). Os tonalitos/ trondhjemitos incidem exclusivamente no campo dos
trondhjemitos pobres em K2O, ao passo que os granodioritos
estão distribuídos no campo dos trondhjemitos, com extensão para o campo dos granitos. No diagrama K-Na-Ca (Figura 9D), os trondhjemitos se situam no campo dos típicos TTG arqueanos (Moyen & Martin, 2012), enquanto que os granodioritos, embora incidam parcialmente no mesmo
Figura 7. Diagramas de Harker para os elementos-traço da associação TTG estudada, em comparação com as associações TTG da Província Carajás: A) Rb; B) Sr; C) Ba; D) Sr/Ba; E) Rb/Sr; F) Zr; G) Y; H) Yb. Fontes dos dados das suítes TTG: Domínio Rio Maria (Almeida et al., 2011); Trondhjemito Rio Verde (Feio et al., 2013); Trondhjemito Colorado (Silva et al., comunicação pessoal, 2013).
Figura 8. A e C) Padrões de elementos terras raras da associação TTG do leste do Subdomínio de Transição, normalizados em relação ao condrito (Evensen et al., 1978); B e D) diagrama de multielementos normalizados em relação ao manto primitivo (Taylor & McLennan, 1985).
campo, apresentam enriquecimento em potássio e sugerem uma assinatura geoquímica aparentemente de afinidade cálcio-alcalina, contrastante com a das típicas suítes TTG (Moyen & Martin, 2012). O diagrama P-Q (Debon & Le Fort, 1983; Figura 9E) distingue nitidamente as rochas analisadas de composições tonalíticas/trondhjemíticas ou granodioríticas. As rochas com composições modais de granodioritos incidem francamente no campo dessas rochas, enquanto as amostras que plotam próximo do limite entre os campos de tonalitos e granodioritos (PFR-1, PFR-10A, PFR-33A, PFR-40 e MYF-67) são as que apresentavam discordância entre a classificação petrográfica e geoquímica. Chegou-se à conclusão de que elas são realmente granodioritos, pois apresentam moderados conteúdos modais de microclina
(Tabela 1), conteúdos de K2O superiores a 2% (Tabela 5)
e por se situarem no campo dos granodioritos, ou muito próximas a ele, no diagrama P-Q.
Apesar das similaridades observadas entre tonalitos/ trondhjemitos e granodioritos, é importante assinalar que, nos diagramas de Harker (Figuras 6 e 7), essas duas variedades de rochas não mostram trends compatíveis com vinculação por processos de diferenciação magmática. Isso é particularmente marcante nos casos dos álcalis e da grande maioria dos elementos-traço, merecendo destaque o Rb e sobretudo Ba, que exibem teores comparativamente elevados nos granodioritos (Figuras 7A, 7C). Por outro lado, os baixos conteúdos de elementos ferromagnesianos, aliados aos valores moderados de #Mg e aos padrões similares de ETR dos granodioritos e tonalitos/trondhjemitos (Figuras 8A, 8C), aproximam os granodioritos dos típicos TTG arqueanos. Isso é reforçado pelo que se observa no diagrama de multielementos (Figuras 8B, 8D), normalizado em relação à composição do manto primitivo (Taylor & McLennan, 1985), no qual o conjunto de amostras apresenta
Figura 9. Caracterização geoquímica da associação TTG do leste do Subdomínio de Transição: A) Diagrama AFM (A = Na2O+K2O; F = FeO+0,9*Fe2O3; M = MgO; campos de Irvine & Baragar, 1971); B) diagrama [Al2O3/(Na2O+K2O)]mol versus [Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)] mol (Maniar & Piccoli, 1989); C) diagrama An-Ab-Or normativo (O’Connor, 1965, com campos de Barker, 1979); D) diagrama K-Na-Ca (trends CA = cálcio-alcalino e Tdh = trondhjemítico, segundo Barker & Arth, 1976; campo Thd, conforme Martin, 1994); E) diagrama P-Q (Debon & Le Fort, 1983).
padrões muito similares, com acentuadas anomalias negativas de Nb e P e mais discreta de Ti, coincidentes com os padrões das típicas associações TTG arqueanas (Moyen & Martin, 2012), exceto pelo fato de os granodioritos exibirem anomalias positivas de Ba. Os diagramas P-Q e K-Na-Ca (Figuras 9E, 9D) fornecem, por sua vez, evidências de que os granodioritos evoluíram de forma independente.
Uma evidência adicional da afinidade dos tonalitos e trondhjemitos com as associações TTG é fornecida pela ausência de anomalias expressivas de Sr e Eu, assim como pelos valores de Yb (< 1 ppm) e da razão Sr/Y compreendidas em sua quase totalidade, com exceção dos enclaves, no intervalo entre 50 e 500 (Tabela 5), admitido como característico dos TTG (Moyen & Martin, 2012). Conclui-se que o conjunto de tonalitos e trondhjemitos da área estudada apresenta todas as características das típicas associações TTG arqueanas (Martin, 1994; Almeida et al., 2011; Moyen & Martin, 2012). Por outro lado, embora os granodioritos possuam afinidade com os tonalitos e trondhjemitos em termos de série magmática, muito provavelmente não derivaram diretamente do magma gerador dos mesmos por processos de diferenciação magmática, e sua origem necessita ser discutida.
DISCUSSÃO
COMPARAÇÕES COM AS ASSOCIAÇÕES TTG DA PROVÍNCIA CARAJÁS
A associação TTG do extremo leste do SDT é muito similar às associações TTG identificadas no Domínio Rio Maria e no Subdomínio de Transição. Em termos petrográficos, as rochas estudadas são formadas por tonalitos e trondhjemitos, com granodioritos subordinados, e contêm como principais minerais ferromagnesianos biotita e epidoto magmático, tal como observado em todas as suítes TTG da Província Carajás. Porém, a associação entre membros trondhjemíticos e granodioríticos identificada neste trabalho é rara, tendo sido identificada, apenas, no Trondhjemito Água Fria (Leite et al., 2004), do DRM. Almeida et al. (2011) mostraram que os
TTG de Rio Maria pertencem à série alto-Al2O3, possuem
caráter cálcio-alcalino, plotam no campo médio-K, são
pobres em ferromagnesianos (Fe2O3+MnO+MgO+TiO2
≤ 5%), mostram valores de A/CNK entre 0,9 e 1,1, têm
razões K2O/Na2O geralmente < 0,5, moderado #Mg,
e possuem caráter sódico (diagrama K-Na-Ca, Barker & Arth, 1976). Todas as características supracitadas são típicas de associações TTG (Martin, 1994; Moyen & Martin, 2012) e se repetem, com poucas exceções, na associação TTG do Domínio Carajás, representada pelo Trondhjemito Rio Verde (Feio et al., 2013) e Trondhjemito Colorado (Silva et
al., comunicação pessoal, 2013). A associação estudada neste
trabalho também mostra equivalência geoquímica com as típicas suítes TTG arqueanas e exibe uma nítida afinidade com as demais suítes TTG já identificadas na Província Carajás.
Em uma comparação (Figura 10) com os grupos de TTG com alta, média e baixa razão La/Yb do Domínio Rio Maria (Almeida et al., 2011), os quais não apresentam correspondência direta com as diferentes suítes TTG descritas naquele domínio, verificou-se que as rochas estudadas exibem sobreposição com os grupos de altas e médias razões La/Yb e Sr/Y, com exceção dos enclaves, que possuem razão La/Yb baixa (Figura 10A). Por outro lado, as razões Sr/Y são quase sempre maiores que 50 e fazem com que as amostras dos TTG do leste do Subdomínio de Transição se concentrem no diagrama Sr/Y versus La/Yb (Figura 10B) em um único campo. As comparações revelam que as rochas estudadas possuem maior afinidade geoquímica com as associações TTG do grupo com alto Sr e altas razões La/Yb e Sr/Y, representadas, principalmente, pelo Trondhjemito Mogno e Tonalito Mariazinha no Domínio Rio Maria (Almeida et al., 2011) e pelo Trondhjemito Colorado no Subdomínio de Transição (Silva et al., comunicação pessoal, 2013). Em comparação com o Trondhjemito Rio Verde (Feio et al., 2013), foi observada uma relação um pouco distinta, pois essa unidade apresenta rochas com razão La/Yb moderada a alta, as quais se dividem em subgrupos devido aos valores de Sr/Y com variações acentuadas de médios a elevados.
Em comparação com outras suítes TTG descritas na literatura internacional, destacando a associação TTG do Cráton Pilbara (Champion & Smithies, 2007) e os grupos de TTG de alto e baixo Sr distinguidos por Moyen et al. (2007) no Terreno-granito-greenstone de Barberton, o diagrama
Sr versus SiO2 (Figura 10C) revela que as rochas estudadas
possuem afinidade com a associação de alto Al e alto Sr do Cráton Pilbara, que se superpõe parcialmente com o campo definido para o grupo de baixo Sr de Barberton.
Figura 10. Diagramas geoquímicos comparando associações TTG do leste do Subdomínio de Transição com associações TTG da Província Carajás e de outros crátons arqueanos do mundo: A) Yb versus La/Yb; B) Sr/Y versus La/Yb; C) SiO2 versus Sr.
Poucas amostras ocorrem no campo dos TTG com alto Sr de Barberton. Tal comportamento é similar ao observado para a maioria dos TTG do Domínio Rio Maria (Almeida
et al., 2011) e para o Trondhjemito Colorado (Silva et al.,
comunicação pessoal, 2013).
O comportamento dos elementos terras raras (ETR), com acentuado fracionamento dos ETR pesados em relação aos leves e ausência de anomalias negativas de Eu, reforça as afinidades petrológicas verificadas entre
a associação TTG do leste do Subdomínio de Transição, o Trondhjemito Mogno e o Tonalito Mariazinha (Figuras 11A, 11C, 11E). Essa similaridade também se estende para
o grupo de alta razão (La/Yb)N e anomalias negativas de Eu
pouco marcadas do Trondhjemito Colorado (Silva et al., comunicação pessoal, 2013), sendo importante destacar que não foram identificados, neste trabalho, padrões de ETR com anomalias positivas de Eu, tal como observado em algumas amostras deste último (Figuras 11D, 11F). No granodiorito (Figura 11B) se observa sobreposição
com o grupo de média razão (La/Yb)N, e as tendências
de concavidade observadas nos ETR pesados favorecem uma afinidade com certas amostras do Tonalito Mariazinha (Figura 11G) e com o Trondhjemito Rio Verde (Figura 11H). PROCESSOS DE FORMAÇÃO DOS
GRANODIORITOS
Cristalização fracionada a partir do líquido residual do magma trondhjemítico
A hipótese de que os granodioritos sejam os termos mais evoluídos da série trondhjemítica e de que os magmas formadores dessas rochas sejam ligados por diferenciação magmática resultante de processos de cristalização fracionada não é corroborada pelos dados geoquímicos, conforme discutido anteriormente. O conjunto de amostras dessas duas variedades mostra ampla superposição nos seus teores de sílica (69,31 a 73,4% para tonalitos/trondhjemitos e 70,10% a 74,35% para os granodioritos), mas com ligeiro enriquecimento nas fases granodioríticas. Caso houvesse diferenciação magmática, ela deveria ter ocorrido sem aumento de sílica e com enriquecimento acentuado de
K2O e Ba. Como, de modo geral, os conteúdos de K e
Ba nos granodioritos tendem a ser pelo menos duas vezes mais elevados do que nos trondhjemitos, é altamente improvável que os primeiros possam ter sido gerados a partir dos magmas formadores desses trondhjemitos por diferenciação magmática. Outro fator que enfraquece a hipótese de diferenciação por cristalização fracionada
é o fato de que magmas ricos em sílica não operam eficientemente o fracionamento de cristais.
Origem a partir da fusão parcial de crosta tonalítico-trondhjemítica
O fato de os granodioritos apresentarem comportamento distinto dos trondhjemitos no diagrama K-Na-Ca (Figura 9D) sugere que eles podem ter sido originados a partir de fontes (e/ou processos) diferentes. Modelos petrogenéticos indicam que os TTG são originados a partir de fusão parcial de fontes máficas, seja de crosta oceânica em ambientes de subducção (Martin, 1987), seja da base de pilhas espessas de sequências metavulcânicas (Bédard et al., 2003; Condie, 2005), ou ainda de fragmentos de crosta máfica que adentram o manto devido a processos de delaminação (Condie & Abbott, 1999; Bédard, 2006), conforme discutido por Moyen & Martin (2012) e Moyen & Van Hunen (2012). Tais modelos certamente são adequados para explicar a formação dos magmas geradores dos tonalitos e trondhjemitos. A origem dos granodioritos poderia, por sua vez, estar relacionada a processos de anatexia, com baixos graus de fusão de crosta tonalítico-trondhjemítica, seguida de enriquecimento em LILE (Martin et al., 1997). Essa hipótese implicaria diferença de idade significativa entre as fontes e o magma granodiorítico, a qual não foi comprovada até o momento. Os dados geoquímicos obtidos permitem, porém, avaliar essa hipótese. Eles mostram que os granodioritos apresentam comportamento de ETR muito similar ao dos trondhjemitos, indicando que suas origens poderiam estar ligadas a fontes análogas ou mesmo idênticas. Além disso, a ausência de anomalias negativas acentuadas de Eu nos granodioritos não favorece tampouco aquela interpretação, uma vez que rochas derivadas de magmas resultantes da fusão parcial de fontes TTG em ambiente crustal deveriam apresentar anomalias negativas significativas de Eu, devido à elevada probabilidade de retenção de plagioclásio no resíduo da fusão. Conclui-se que esse modelo não é adequado para explicar a formação dos granodioritos estudados.
Figura 11. Padrões de ETR da associação TTG do leste do Subdomínio de Transição (SDT; Figuras A-B), comparados com associações TTG da Província Carajás (Figuras C-H): A) trondhjemitos do SDT; B) granodioritos do SDT; C) Tonalito Mariazinha, com alta razão La/Yb; D) Trondhjemito Colorado, com alta razão La/Yb e anomalia de Eu pouco pronunciada; E) Trondhjemito Mogno com alta razão La/Yb; F) Trondhjemito Colorado, com anomalia positiva de Eu; G) Trondhjemito Mogno com razão La/Yb média; H) Trondhjemito Rio Verde.
